Summary
这里介绍的是一种在O臂导航下无C型臂经管后外侧减压治疗腰椎间孔狭窄和外侧椎间盘突出症的新技术。
Abstract
我们报道了一种在基于CT的导航下进行C型臂游离管L5神经减压的新技术，以减少辐射危害。该过程在全身麻醉和神经监测下进行。将患者置于手术碳工作台上的俯卧位。将导航参考系经皮放置在对侧骶髂关节或棘突中。然后，获得CT扫描图像。仪器注册后，使用导航探头确认L5-S1椎间孔水平，并标记入口点。使用约2厘米的皮肤切口，解剖皮下组织和肌肉。导航的第一个扩张器瞄准L5-S1坎宾三角形，并进行顺序扩张。使用18 mm管并将其固定在框架上。坎宾三角形周围的骨头被导航毛刺移除。对于外侧椎间盘突出症，识别L5神经根并缩回，并切除椎间盘碎片。导航引导的管状内镜减压是一种有效的方法。对外科医生或手术室工作人员没有辐射危害。
Introduction
L5-S1级别的腰椎间孔狭窄（LFS）和腰椎间盘突出症（LLDH）的诊断和手术对于脊柱外科医生来说是具有挑战性的，因为该水平的独特结构1。髂嵴、宽L5横突（TP）、骶骨和L5 TP之间的小空间以及骨赘使手术窗口非常狭窄2.如果骨切除术不够，L5神经根减压不足可能导致残留症状。大量切除骨会导致术后不稳定。这些问题限制了外科医生进行椎间孔/椎间孔外 L5 根部减压的能力。一些报告显示，微创脊柱手术具有良好的效果，例如该区域的显微镜或内窥镜手术，以减压L5神经根3，4。最近，已有报道使用导航进行L5根的椎间孔减压，手术结果良好5。
全内镜下椎间盘切除术正成为切除外侧腰椎间盘突出症的流行方法 6.此外，微内窥镜手术与导航相结合可以帮助外科医生以2的精度减压L5根。通常，这些技术需要在术中使用C型臂。这种方法的目标是在没有C型臂的情况下，以最小的骨切除精确地减压L5根。
该技术的适应症是椎间孔外腰椎间盘突出和椎间孔腰椎间盘外侧半部的脑疝/狭窄。禁忌证是椎间孔腰椎间盘内侧三分之一的脑疝/狭窄，因为范围无法到达目标区域2。
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Protocol
本研究获得冈山玫瑰医院伦理委员会（第305号）的批准。
1. 患者病史采集
- 确保患者有导致严重坐骨神经痛的椎间盘突出。通常，患者会有一些前驱性腰痛的病史。他们可能将他们的症状与创伤发作联系起来。
- 要求患者描述他们的放射性腿部疼痛，包括其位置。还要向他们询问当怀疑LFS或LLDH时使其更好或更糟的活动。
2. 体格检查
- 要确定神经水平，请检查腿部感觉丧失和无力的迹象。
- 通过要求患者向前和向后弯曲来执行一系列腰椎运动测试。
- 检查前向弯曲时椎间盘突出患者的腰痛诱导。
- 将患者的腿部抬高至仰卧位。如果由于坐骨神经痛，床和腿之间的角度小于70°，则强烈建议患者椎间盘突出，这意味着直腿抬高（SLR）测试呈阳性。
注意：单反试验对于区分腰椎管狭窄 （SLR-） 和腰椎间盘突出症 （SLR+） 非常有用。
- 进行深部腱反射，并检查患者的肌肉无力。
- 执行坎普测试7。将患者的对侧髂骨从一侧固定，一只手站立。用另一只手抓住患者的肩膀，引导患者伸展，同侧弯曲和旋转。
注意：LFS 的特征是腰椎伸展（肯普征）引起的椎间孔狭窄加重7。如果 Kemp 试验呈阳性，则可能由椎间盘突出或狭窄引起的椎间孔神经压迫。
3. 评估放射图（XP）和磁共振成像（MRI）
- 在站立位置进行前后位和侧位 X 线检查，以检查腰椎畸形和脊柱滑脱。如果患者有严重畸形，则需进行脊柱融合。
- 在站立位置进行功能性放射成像。检查功能性放射图，通过测量椎体异常运动来确认腰椎不稳定性（图1A，B）。
注意：如果存在严重的不稳定性，表明L5-S1水平处的滑移超过10°或超过3毫米，则应考虑L5-S1融合。 - 进行MRI以准确评估神经压迫部位。
- 对于侧腰椎间盘突出症（LLDH），拍摄冠状T2加权图像以确定椎间盘突出的位置（图1C-E）。
图 1：术前放射图和 MRI. （A） 横向延伸放射图，（B） 侧屈放射图，（C） 矢状位 T2 加权 MRI 图像，（D） 冠状 T2 加权 MRI 图像，（E） L5-S1 处的轴向 T2 加权 MR 成像。箭头表示 FLDH。 请点击此处查看此图的大图。
4. 计算机断层扫描 （CT） 和 MRI-CT 融合图像的评估
- 进行CT检查是否有钙化的椎间盘（图2A，D）或椎间孔骨赘（图2B，C）不在椎间盘旁。
- 拍摄MRI-CT融合图像以了解椎间盘突出的确切3D位置（图3）。
图 2：术前 CT. （A，B） 矢状面重建 CT，（C） 冠状重建 CT，（D） L5-S1 处的轴向 CT。白色箭头表示钙化 FLDH;黑色箭头显示骨赘。 请点击此处查看此图的大图。
图3：CT MRI融合图像。 （A）后视图，（B）后外侧视图。白色箭头表示 FLDH。 请点击此处查看此图的大图。
5. 患者定位和神经监测 （NM）
- 为患者提供全身麻醉。
- 然后，将患者置于碳台上的俯卧位。
- 确保患者的眼睛没有用特殊的面罩压缩。注意支撑位置不要压迫患者的腹部。
- 使用多模式术中监测系统进行神经监测，该系统评估脊髓完整性，并提供对关键神经通路潜在危害的警告（图4A）。经颅运动诱发电位（MEPs）在运动皮层产生刺激。
- 使用记录电极测量预定的外周上肢和下肢肌肉群部位的信号。
注意：如果使用神经监测，神经减压也通过此得到证实。对于支配神经充分减压的肌肉，MCV的振幅通常会增加。
- 使用记录电极测量预定的外周上肢和下肢肌肉群部位的信号。
6. 术中CT扫描和脊柱导航
- 将导航参考系（RF）经皮放置到棘突或骶髂关节中。使用移动CT扫描仪获取术中CT扫描图像（图4B）。
- 使用电缆将CT 3D图像自动传输到导航系统（图4C）。
图 4：神经监测、O 型臂和导航。 （A） 神经监测，（B） O 型臂，（C） 导航。 请点击此处查看此图的大图。
7. 导航仪器注册
- 通过手动将尖端敲击到射频孔来注册导航指针、膨胀器和高速毛刺。然后，通过触摸骨表面进行精度检查。
8. 切口和肌肉解剖
- 在导航指针的帮助下，通过从指针尖端延伸50-60 mm的扩展图像确认L5-S1椎间孔水平的位置，并标记皮肤切口的入口点（图5A）。
- 做一个约2厘米的纵向皮肤切口，然后沿着肌肉纤维解剖皮下组织，腰髂肋骨和多裂肌。
- 使用导航系统将导航的第一个扩张器停靠在L5横向过程的底部（图5B）。然后，插入顺序扩张器（5.3毫米，9.4毫米）。
- 插入最终管（14 mm）并将其牢固地固定在柔性臂组件上（图5C）。使用导航系统确认管的位置，并通过内窥镜检查确认解剖结构。
图 5：皮肤切口和顺序扩张 （A） 导航指针、（B） 导航监视器、（C） 管状牵开器。请点击此处查看此图的大图。
9. 使用导航高速毛刺进行骨切除
- 使用导航的探头检查液位。使用导航监视器中的导航指针检查 L5-S1 级别。
- 用导航的高速毛刺或常规高速毛刺去除横突下部的骨骼和小平面关节的侧部（图6）。
注意：根据椎间盘突出症或椎管狭窄计划进一步的手术步骤。 - 在管狭窄的情况下，去除完全压迫神经根的骨元素。
注意：在使用导航器械之前，外科医生应检查导航的准确性，因为有时参考系会移动。
图 6：导航高速毛刺 （A，B）：术中图像，（B）：导航高速毛刺。 请点击此处查看此图的大图。
10. 内窥镜下椎间盘切除术
- 对于LLDH，识别L5神经根并通过神经牵开器颅骨缩回。然后，小心地使用垂体镊子取出椎间盘碎片。
- 在LFS的情况下，在导航引导下使用导航高速毛刺加宽L5孔。
- 通过垂体镊子和克里森龙鱼去除每个压缩的软组织和骨质元素。通过其周围的神经周围脂肪和血管识别L5根（图7）。
图7：神经根减压（A）内窥镜图像;识别和解压缩L5根（白色箭头）;椎间孔在导航毛刺的帮助下通过刺入骨赘来加宽。（二）导航监视器;在手术过程中，外科医生可以查看一个监视器，同时指示四条信息：手术区域，术中神经监测，术中导航和微内窥镜视图。请点击此处查看此图的大图。
11. 皮肤闭合
- 用盐水冲洗以除去碎屑后，将伤口吸入管置于L5-S1处。
- 然后，用可吸收的缝合线关闭皮肤。
- 术后，48小时后取出引流管。
注：术后图像如图 8所示。
图 8：术后影像 （A） L5-S1 处的轴向 CT 影像，（B） 矢状重建 CT，（C） L5-S1 处的轴向 T2 加权 MR 成像。白色箭头表示减压区域。请点击此处查看此图的大图。
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Representative Results
八例（四名男性，四名女性）使用这种新技术接受了手术。平均年龄72.0岁，平均随访期1.5岁。L5/S1椎间孔狭窄患者5例，L5/S椎间孔盘突出2例，L3/4椎间孔盘突出1例。我们可以在没有C型臂的情况下进行所有手术。平均手术时间和失血量分别为143 min±14 min和134±18 mL。
使用日本骨科协会（JOA）评分（背痛评估）8 获得的平均恢复百分比为72.3%（57%-88%）。腿部疼痛的视觉模拟量表（VAS）平均从63毫米减少到12毫米。没有手术并发症。由于残余疼痛，没有一名患者需要进行翻修手术（表1）。
| 男人 | 4 |
| 女人 | 4 |
| 年龄（年） | 43-82 （平均 72.0） |
| 手术时间（分钟） | 143 +/- 14 |
| 术中失血量（mL） | 134 +/- 18 |
| 致同比恢复率（%） | 57-88 （平均 72.8） |
| 并发症 | 不 |
表 1：L5-S1 下导航减压的代表性结果。
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Discussion
L5神经根症状主要由L4-L5椎间盘突出或狭窄引起。这些症状也可能由 L5 腰椎间孔狭窄或 L5-S1 外侧腰椎间盘突出症 （LLDH）9 引起。在所有有症状的腰椎间盘突出症中，L5-S1 FLDH 约占 3%10。对于 L5-S1 椎间孔病变，建议采用后外侧或经椎间孔入路。对于这种方法，有三种主要技术，例如显微镜，内窥镜管和全内窥镜方法。1997年，Foley推出了带有管的微内窥镜腰椎间盘切除术（MED）11。该MED系统使用带有小型内窥镜的16 mm或18 mm管。最近，由于先进的技术，脊柱导航变得更加流行12.然而，脊柱导航主要应用于脊柱融合13 ，因为骨结构在导航监视器中很容易识别。
内镜辅助减压治疗腰椎管狭窄于2007年首次报道14.使用这种技术，中央管狭窄通过具有25°角度范围的单侧方法减压。外侧腰椎间盘突出症也通过内镜辅助切除治疗15。但是，C型臂必须使用这些技术接近确切的位置。
使用LLDH的显微减压技术，皮肤切口相对较长，并且由于没有足够的角度范围，因此难以去除椎间盘突出症。显微镜的图像质量非常清晰，但与内窥镜手术相比，仪器可能会干扰手术领域。小关节的显著切除可能导致术后脊柱不稳定，并可能进一步加速16的变性速度。相反，限制骨切除以防止不稳定可能最终导致神经根减压不足。其中，L5-S1孔的全内窥镜经椎间孔入路是这些病变的最佳选择之一，因为它的侵入性很小6。然而，这种技术具有陡峭的学习曲线，导航不可用，并且高髂嵴可能会干扰经椎间孔接近17。
通过我们的新技术，O型臂导航为微创外科医生提供3D图像指导，从而有助于准确去除骨质元素。最小刻面切除术可避免术后脊柱不稳定2.具体而言，使用导航毛刺有助于在骨刺切除过程中的实时动态反馈。另一个优点是，这种新技术仅在导航引导下进行，因此在手术过程中无需使用C型臂。我们使用小视场（FOV）和低分辨率模式，因此一次CT扫描时间小于30秒。O型臂3D扫描的每秒辐射是透视的四倍，因此根据辐射测量12，一次O型臂扫描相当于大约1.5分钟的荧光透视。
我们的新技术有几个关键步骤。首先，第一个导航的扩张器不应该插入太深，因为它的直径相对较小，因此可能会损伤L5神经根。其次，如果患者有严重的症状，L5-S1椎间孔区域必须非常狭窄。因此，在去除突出的椎间盘材料之前，必须进行足够的骨切除术。最后，方案中最重要的一步是应经常使用导航指针来检查位置，以免切除过多的骨切除。如果担心手术过程中导航精度受损，应进行另一次O型臂扫描。
可以对此技术进行一些修改。如果进行长导航指针和导航高速毛刺，也可以进行完全内窥镜减压。对于颈椎间盘突出症，使用肾小管牵开器进行锁孔椎孔切开术和导航是非常有用的技术。使用这种技术，作者进行了无C臂导航经皮椎体活检13。
该过程有几个限制。腰椎间盘内侧三分之一的脑疝/狭窄是该技术的相对禁忌证，因为范围无法到达目标区域。另一个限制是为应用导航参考系而增加的刺切口。由于参考系的移动，导航的准确性可能会受到影响;在这种情况下，可能需要进行新的扫描。
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Disclosures
作者声明不存在利益冲突。
Acknowledgments
这项研究得到了冈山脊柱小组的支持。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 1488 HD 3-Chip camera system | Stryker | 1000902487 | |
| 16mm Endoscope Attachment, Sterile | Medtronic | 9560160 | |
| 18mm Endoscope Attachment, Sterile | Medtronic | 9560180 | |
| 4K 32" surgical display | Stryker | 0240-031-050 | |
| Adjustable hinged operating carbon table | Mizuho OSI | 6988A-PV-ACP | OSI Axis Jackson table |
| L10 AIM light source | Stryker | 1000902487 | |
| METRx MED System Endoscope, Long | Medtronic | 9560102 | |
| METRx MED System Reusable Endoscope | Medtronic | 9560101 | Metrx |
| METRx MED System Reusable Endoscope | Medtronic | 9560101 M | |
| METRx MED System Reusable Endoscope, Long | Medtronic | 9560102 | |
| Navigated high speed bur | Medtronic | EM200N | Stelth |
| Navigated passive pointer | Medtronic | 960-559 | |
| NIM Eclipse system | Medtronic | ECLC | Neuromonitouring |
| O-arm | Medtronic | 224ABBZX00042000 | Intraoperative CT |
| Stealth station navigation system Spine 7R | Medtronic | 9733990 | Navigation |
| Surgical Carts | Stryker | F-NSK-006-00 | |
| Tubular Retractor, 16mm | Medtronic | 955-524 | |
| Tubular Retractor, 16mm, Long | Medtronic | 9560216 | |
| Tubular Retractor, 18mm | Medtronic | 9560118 | |
| Tubular Retractor, 18mm, Long | Medtronic | 9560218 |
References
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